物理学经典教材：基本粒子物理学（影印版） [Elementary Particle Physics in a Nutshell] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 塔利（Tully C.G.） 著

图书标签:

• 物理学
• 粒子物理学
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• 物理
• 经典教材

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510058233

版次：1

商品编码：11310562

包装：平装

丛书名： 物理学经典教材

外文名称：Elementary Particle Physics in a Nutshell

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：303

正文语种：英文

内容简介

　　The 21st century is a time of great change in particle physics. A new energy frontier re- cently opened up at the Large Hadron Collider （LHC） at CERN. It's a time of great excite- ment with the anticipation of unexpected outcomes. At the same time， the most widely used university-level texts on high-energy physics date back to the time leading up to the W and Z boson discoveries. Since then， the Standard Model of particle physics has been thoroughly explored at the Large Electron Positron （LEP） collider at CERN， the Tevatron at Fermilab， HERA at DESY and at two B-factories， KEKB and PEP-II. A decade of neutrino physics has brought an exciting new view on these elementary and light， but massive， particles. This text is an attempt to capture the modem understanding of particle physics in a snapshot of time leading up to the start-up of the LHC. I believe that the pause in the development of texts has been due in part to the anticipated discovery of the Higgs boson and the implications that the observed Higgs field properties will have in defining the high-energy unification of the fundamental interactions. However， it is difficult for a new generation of high-energy physics to prepare for the challenge of the LHC without having the perspective needed to look beyond the limitations of the current Standard Model.

内页插图

目录

1 Particle Physics: A Brief Overview
1.1 Handedness in the Equation of Motion
1.2 Chiral Interactions
1.3 Fundamental Strong Interaction
1.4 Table of Elementary Particles
1.5 Mass and Charge
1.6 Hypercharge Interaction of the Standard Model
1.7 Higgs Mechanism
1.8 Program of Study
1.9 Exercises
1.10 References and Further Reading

2 Dirac Equation and Quantum Electrodynamics
2.1 Natural Units and Conversions
2.2 Relativistic Invariance
2.3 Pauli-Dirac Representation and Connection with Nonrelativistic QM
2.3.1 Constants of Motion
2.3.2 Velocity in Dirac Theory
2.4 Probability Current
2.5 Free-Particle Solutions in the Pauli-Dirac Representation
2.6 Antiparticles
2.6.1 Charge-Conjugation Symmetry
2.7 Lorentz Transformations
2.7.1 Lorentz Invariance of the Dirac Equation
2.7.2 Lorentz-Invariant Lagrangians and the Euler-Lagrange Equations
2.8 Weyl Representation
2.8.1 Weyl Spinor Two-Component Formalism
2.8.2 Free-Particle Solutions via Lorentz Boost Transform
2.9 Projection Operators and Completeness Relations
2.10 Discrete Lorentz Transformations
2.11 Covariant Form of the Electromagnetic Interaction
2.12 Relativistic Propagator Theory
2.12.1 Source Terms: Coulomb Scattering Potential
2.12.2 Photon Propagator
2.12.3 Massive Spin-1 Propagator
2.13 S-Matrix and Feynman Rules for QED
2.3.1 Cross Sections and Decay Rates
2.13.2 Worked Example: Mort Scattering
2.14 Spin Statistics
2.15 Exercises
2.16 References and Further Reading

3 Gauge Principle
3.1 Global Internal Symmetries
3.2 Local Gauge Symmetries
3.3 S U（z） and the Weak Interaction
3.3.1 Gauge Transformations of Massive Spin-1 Four-Potentials
3.3.2 Non-Abelian Four-Potentials
3.3.3 Weak and Electromagnetic Interactions
3.4 Electroweak Gauge Interactions
3.5 Gauge Interaction of QCD
3.6 Structure of Elementary Matter
3.7 Spontaneous Symmetry Breaking
3.8 Higgs Mechanism
3.8.1 Minimum Single-Doublet of Complex Scalar Fields
3.9 Glashow-Weinberg-Salam Theory of the Electroweak Interactions
3.10 Neutral-Current Feynman Rules
3.11 Fermion Masses and the CKM Mixing Matrix
3.12 Neutrino Masses and the CKM Mixing Matrix
3.13 Interaction Vertices in the Standard Model
3.14 Higgs Mechanism and the Nambu-Goldstone Theorem
3.15 Goldstone Boson Equivalence
3.16 Anomaly Cancellation
3.17 Exercises
3.18 References and Further Reading

4 Hadrons
4.1 Color Antiscreening and Quark Confinement
……

5 Detectors and Measurements
6 Neutrino Oscillations and CKM Measurements
7 e+e- Collider Physics
8 Hadron Colliders
9 Higgs Physics

前言/序言

宇宙的基石：标准模型与前沿探索 内容简介 本书旨在为物理学专业学生及对高能物理学有浓厚兴趣的读者，提供一个全面而深入的导论。我们聚焦于描述物质基本构成和基本相互作用的粒子物理学标准模型（Standard Model, SM），并在此基础上探讨当前实验前沿和理论探索的最新进展。全书结构严谨，从基础的量子场论概念出发，逐步构建起描述夸克、轻子以及规范玻色子的理论框架。 第一部分：量子场论的基石 在深入粒子物理学之前，理解其数学和理论基础至关重要。本部分将详细介绍相对论量子力学的初步概念，重点阐述经典场论（如拉格朗日密度和作用量原理）如何自然地过渡到量子场论（QFT）。 我们将详细讨论狄拉克方程的推导及其物理意义，特别是自旋的起源。随后，引入正则量子化方法，构建自由标量场（Klein-Gordon 场）和狄拉克费米子场的量子场算符。着重分析这些量化过程如何自然地解释粒子和反粒子的存在。 核心内容将围绕规范场论展开。首先介绍U(1) 规范对称性及其与电磁相互作用的联系（量子电动力学，QED）。随后，我们将扩展到更复杂的非阿贝尔群，如 SU(2) 和 SU(3)，阐述规范玻色子（光子、W/Z 玻色子和胶子）的引入机制。对费曼图及其与微分散率和散射矩阵（S 矩阵）的联系进行详尽的讲解，使读者掌握计算基本相互作用过程的工具。 第二部分：标准模型——粒子物理学的核心 本部分将系统地介绍粒子物理学的现行范式——标准模型。 弱相互作用与希格斯机制： 我们将深入探讨电弱统一理论。首先分析弱相互作用的特点，例如手征性（Chirality）和宇称宇称不守恒（Parity Violation）。然后，重点解析自发对称性破缺（SSB）的机制，尤其是戈德斯通定理在紧致规范群下的修正，以及希格斯机制如何赋予规范玻色子（W 和 Z）和费米子质量，同时保留规范不变性。 量子色动力学（QCD）： 紧随其后的是对强相互作用的描述。本书将全面阐述 SU(3) 规范群下的 QCD 理论。重点解析渐近自由（Asymptotic Freedom）的现象及其物理机制，即在高能/短距离下，夸克和胶子间的相互作用减弱。与之相对，深入探讨夸克禁闭（Confinement）的原理，解释为何我们只能观测到由夸克和胶子构成的强子（如质子和中子）。对介子和重子的基本结构以及低能强子谱的初步分析也将包含在内。 标准模型的结构与检验： 本部分将总结标准模型的粒子内容（夸克代的三代，轻子代，规范玻色子，希格斯玻色子）。我们将讨论标准模型在高能对撞机实验中的成功检验，例如 $W$ 和 $Z$ 玻色子的质量和衰变、$ au$ 轻子的手征性测量，以及对夸克混合矩阵（CKM 矩阵）的精确测量。对 CP 破坏在标准模型中的表现（如 $K$ 介子系统）也将进行专门讨论。 第三部分：超越标准模型的前沿探索 尽管标准模型取得了巨大的成功，但它并非终极理论。本部分将引导读者思考标准模型遗留的重大问题，并介绍当前理论物理学家正在探索的可能方向。 未解之谜与现象学线索： 我们将详细审视标准模型的局限性，包括：引力未被纳入、暗物质和暗能量的存在、中微子质量问题、电荷宇称（CP）破坏的来源（尤其是对重子数不对称性的解释）、以及层次结构问题（即希格斯玻色子质量为何如此之小）。 主要理论扩展方向： 1. 中微子物理学： 详细阐述中微子振荡现象及其对标准模型预测的修正。探讨张量中微子质量机制，并讨论See-Saw 机制如何在高能物理尺度上解释微小中微子质量。 2. 超对称性（Supersymmetry, SUSY）： 介绍超对称的基本思想，即费米子和玻色子之间存在对称性。讨论如何通过引入超伴子（Sfermions 和inos）来解决层次结构问题，并对当前大型强子对撞机（LHC）对SUSY粒子的搜索限制进行回顾。 3. 额外维度与大统一理论（GUTs）： 简要介绍将电弱和强相互作用统一的宏伟目标，探讨 GUTs 对质子衰变寿命的预测。同时，引入额外维度的概念，如 ADD 模型，探讨其在解释引力强度上的潜力。 结论 本书以粒子物理学的现状为基石，同时致力于培养读者批判性思维，鼓励他们理解当前物理学面临的挑战。通过对理论框架的扎实学习和对前沿实验的关注，读者将为理解宇宙深层结构和未来物理学突破做好准备。本书的最终目标是让读者不仅掌握标准模型，更能站在理论的最前沿，思考“下一个是什么？”

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评价四 我对这本《基本粒子物理学（影印版）》的兴趣，源于我对宇宙起源和演化过程的深切好奇。我认为，理解基本粒子，就是理解构成我们所处宇宙的最基本单元，也是解开宇宙奥秘的一把关键钥匙。这本书的“影印版”形式，让我有一种与历史对话的感觉，仿佛能看到当年学者们在书桌前埋头研究的场景。我期待书中能够详尽地介绍标准模型的构成，包括所有已知的基本粒子及其性质，以及它们之间的基本相互作用力。我尤其想了解强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力之间的联系和区别，以及它们是如何在不同的能量尺度下表现出来的。此外，我也会关注书中对对称性原理的阐述，因为对称性在现代物理学中扮演着至关重要的角色。作为一本教材，我希望它能够清晰地解释每一个概念，并提供足够的例证和推导过程，让我能够理解理论的来龙去脉，而不仅仅是记住结论。

评分☆☆☆☆☆

评价三 我对这本书的期待，更多地源于它所承载的“经典”二字。在物理学的长河中，一些著作之所以能成为经典，往往是因为它们不仅仅是知识的堆砌，更是思想的传承和方法的启迪。我希望这本书能够带我走进基本粒子物理学的殿堂，让我不仅仅是学习到公式和模型，更能感受到科学家们探索未知时那种严谨的科学精神和非凡的创造力。我个人对理论物理的数学框架非常感兴趣，所以，我期待书中能在必要的时候，对关键的数学工具进行讲解，例如群论、张量分析等，但又不至于过于晦涩，让读者能够跟上思路。同时，我也希望书中能有一些历史的叙述，介绍基本粒子物理学是如何一步步发展起来的，有哪些关键的实验和理论突破，这些故事能让冰冷的公式变得鲜活起来。我也会留意书中是否包含了一些经典的习题，这对于巩固学习非常重要。总而言之，我希望这本“经典教材”能成为我物理学学习道路上的一块坚实的基石。

评分☆☆☆☆☆

评价一 这本书的扉页上印着“物理学经典教材”，这几个字就足以让很多物理爱好者和学生心生向往。我最近刚好在探索量子场论的奥秘，对标准模型有着浓厚的兴趣，所以当看到这本《基本粒子物理学（影印版）》时，我的好奇心瞬间被点燃了。虽然我还没来得及深入阅读，但从封面设计和字体风格就能感受到一种扎实的学术气息，仿佛能触摸到那些曾经塑造了我们对宇宙认识的伟大思想。封面上那简洁而又富有力量的图案，似乎预示着书中即将展开的粒子世界的宏大叙事。我尤其期待书中关于夸克、轻子、规范玻色子等基本粒子的描述，希望能找到一些直观的类比和深刻的洞见，帮助我理解那些抽象的概念。同时，作为影印版，我也会留意它在排版和印刷上的细节，毕竟，好的阅读体验也能极大地提升学习的效率和乐趣。我希望这本书能够像它的名字一样，将基本粒子物理学的精髓浓缩其中，为我打开一扇通往微观宇宙的窗户，让我得以窥见最基本的物质构成和相互作用的规律。

评分☆☆☆☆☆

评价五 我购买这本书，更多的是出于一种学习和探索的内在驱动力。我对物理学，尤其是涉及微观世界的领域，有着强烈的求知欲。这本书的标题“基本粒子物理学”本身就充满了吸引力，它直接指向了构成万物的最基本元素。我希望这本书能够提供一个全面而系统的视角来审视这个领域。我期待书中能够从最基础的粒子模型开始，逐步构建起对量子场论的理解，这是理解基本粒子物理学的核心理论框架。我会仔细阅读书中关于量子电动力学（QED）和量子色动力学（QCD）的章节，希望能通过清晰的讲解，掌握这些描述基本粒子相互作用的强大理论。同时，我也会留意书中是否对中微子振荡、CP破坏等更复杂的现象有所涉及，这些现象往往是连接实验观测和理论模型的重要桥梁。作为一本“经典教材”，我希望它的内容具有长久的生命力，能够为我提供一个坚实的基础，让我能够继续深入探索更前沿的物理学问题。

评分☆☆☆☆☆

评价二 说实话，最初吸引我的是“Nutshell”这个副标题，它暗示着这本书旨在用一种精炼、易懂的方式来介绍基本粒子物理学这个复杂而迷人的领域。我之前接触过一些物理学入门读物，但很多时候总感觉抓不住重点，或者是在细节中迷失了方向。所以，一本能“凝练精髓”的书籍对我来说具有非凡的价值。我设想，这本书的作者一定是一位有着深厚学术功底并且善于沟通的物理学家，他能够将那些高深的理论用清晰的语言表达出来，让初学者也能领略到粒子世界的魅力。我特别期待书中能够提供一些关于粒子探测器、加速器等实验技术方面的介绍，毕竟理论和实验是相互促进的，了解实验的手段也能加深对理论的理解。此外，我也会关注书中对前沿研究的提及，例如希格斯玻色子的发现，以及可能存在的超越标准模型的新粒子或新理论。作为一本“经典教材”，我相信它在逻辑编排上会非常严谨，从最基础的概念讲起，逐步深入，构建起一个完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

送学生的，应该不错

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干一行 爱一行 所以就买了 这本书 索然很专业 但是仍然在京东买到了 找了很久 希望 对我的工作有帮助 一边干工作 也不不能忘记了 看书啊 如果好的话 推荐给广大同行做教材用也是一个不错的主意 据说是经典 啊

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正版，纸质很好，爱不释手呀

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内容挺好的 纸张质量有待提高

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啦啦啦啦

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有一定难度，需要耐心阅读的一本著作

评分☆☆☆☆☆

不错的一本教材，送货速度也很快。

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行，送货快哈哈哈

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好书，经典 好书，经典 好书，经典